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3.3.4 Protocolo de comunicaci´on
La comunicaci´on con el host se consigue a trav´es de un enlace inal´ambrico Bluetooth. El controlador de Bluetooth es el chip Broadcom 2042, el cual est´a dise˜nado para utilizarlo con dispositivos que si- guen el est´andar Bluetooth de interfaz humana (HID), tales como teclados y ratones. Seg´un [74] no todos los dispositivos Bluetooth son compatibles con el Wiimote, ya que no todos los dispositivos utilizan el stack Bluetooth est´andar por lo que aqu´ı se brinda una lista completa de dispositivos adap- tadores y algunas recomendaciones para vincular el Wiimote al PC.
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Tabla 3.1: Detalles t´ecnicos de la c´amara del Wiimote.Fuente Propia.
Protocolo Bluetooth
El Bluetooth [75] es una especificaci´on para crear redes inal´ambricas de ´area personal de corto alcance (WPANs en ingl´es) con objetivo de transmitir datos y voz mediante radiofrecuencia en 2.4GHz usado en dispositivos de telefon´ıa m´ovil, port´atiles, PDA´s y cada vez m´as utilizado en otros dispositivos como impresoras, o c´amaras digitales. El principal objetivo para lo que fue concebido Bluetooth fue la uni´on de dispositivos de distintas tecnolog´ıas eliminando cables y conectores. Las versiones que recogen comercialmente a la inmensa mayor´ıa de los dispositivos del mercado Bluetooth son: BT 1.2, BT 2.0, BT 2.1, BT 3, y BT 4, en nuestro caso se especifica la versi´on 2.3 para la conexi´on del PC con Wiimote.
Arquitectura del CoreEl n´ucleo del sistema Bluetooth [76] cubre las cuatro capas m´as bajas y los protocolos asociados definidos por la especificaci´on Bluetooth, as´ı como un servicio com´un protocolo de la capa, el Service Discovery Protocol (SDP) y los requisitos del perfil general se especifican en el perfil de acceso gen´erico (GAP). Una completa Aplicaci´on Bluetooth requiere una serie de servicios adicionales y unas capas superiores de protocolos [77] que est´an definidos en la especificaci´on de Bluetooth, pero no se describen aqu´ı. La arquitectura del sistema b´asico se muestra en el Anexo B.
Cada dispositivo Bluetooth, tiene una direcci´on de 48Bits ´unica y global denominada Direcci´on Bluetooth, o BT Address y es asignada por el fabricante del dispositivo y puede ser utilizada en cualquier capa para la comunicaci´on.
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Radio Layer.
La capa de radio [78] define los requerimientos para el trasmisor Bluetooth que operan en la banda ISM (Industrial Scientific Medical) de 2.4Ghz.
Los transmisores Bluetooth pueden ser de 3 clases diferentes de acuerdo a la potencia de transmisi´on, y est´an definidas para trasmitir en un rango de distancia especifico al que se puede hacer una conexi´on Bluetooth, de esta forma: clase 1 tendr´ıa un rango aproximado de 100m, clase 2 un rango aproximado de 10m, y la clase 3 un rango aproximado de 1m.
Los dispositivos de clase 1, deben de implementar un control de potencia usado para li- mitar la transferencia de potencia, de esa forma con un dispositivo de potencia de transmisi´on m´axima de +20 dBm en clase 1 deber´a ser capaz de controlar su potencia de transmisi´on hasta 4 dBm o menos ver figura 3.13.
Figura 3.13: Tabla de potencia de los tipos de transmisores. (Fuente: adaptada de [62])
BaseBand Layer.
El sistema Bluetooth provee conexi´on punto-punto, punto a multipunto, mire (a) y (b) en la figura 3.14c, dos o m´as dispositivos compartiendo el mismo canal f´ısico forma una red piconet. Piconets [79] que tienen dispositivos comunes se llaman una scatternet, ver (c) en la figura 3.14c. Cada piconet s´olo tiene un solo maestro (Master), sin embargo, los esclavos (Slave) pueden pertenecer a otras piconets. Adem´as, un maestro en una piconet puede ser esclavo de otras piconets.
En las redes Piconet de Bluetooth, los dispositivos Masters son los responsables de la sincroni- zaci´on entre los dem´as dispositivos de la Piconet, reloj, salto de frecuencia y controlan al resto de dispositivos.
Link Manager Layer.
Permite la gesti´on de nuevas conexiones l´ogicos y transportes l´ogicos entre dispositivos que lo as´ı requieran, as´ı como el control general de enlace y transporte de atributos tales como el codificaci´on de la capa de transporte, la adaptaci´on de la potencia de transmisi´on en el enlace f´ısico. El Protocolo de Link Manager [80](LMP) se utiliza para la comunicaci´on entre capas
Figura 3.14: Piconets operaci´on con un solo esclavo (a), operaci´on con m´ultiples esclavos (b) y ope- raci´on scatternet (c). (Fuente: adaptada de [63]
de Link Manager (LM) de dispositivos conectados por el transporte l´ogico. Todos los mensajes LMP se aplicar´an exclusivamente a la conexi´on f´ısica y l´ogica asociada enlaces y transportes l´ogicos entre el env´ıo y la recepci´on de los dispositivos.
Figura 3.15: Link Manager Protocol, capa de se˜nalizaci´on.
El Link Manager Protocol env´ıa mensajes PDUs(Protocol Data Units) con el siguiente conteni- do:
• Transmisi´on y recepci´on de datos entre los dispositivos.
• Petici´on de nombre: El gestor de enlace tiene un eficiente m´etodo para inquirir y aportar la ID de un dispositivo con una longitud de m´aximo 16 caracteres.
• Petici´on de las direcciones de enlace.
• Establecimiento de la conexi´on entre dispositivos.
• Autentificaci´on.
• Negociaci´on del modo de enlace y establecimiento, por ejemplo, modo datos o modo voz/datos. Esto puede cambiarse durante la conexi´on.
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